15.(1)對反應N2O4(g)═2NO2(g)△H>0,在溫度為T1、T2時,平衡體系中NO2的體積分數(shù)隨壓強變化曲線如圖所示.T1<T2(填“>”、“<”或“=”);A、C兩點的速率VA<VC(同上).
(2)在100℃時,將0.400mol的NO2氣體充入2L真空定容密閉容器中,每隔一定時間就對該容器內(nèi)的物質(zhì)進行分析,得到如下表數(shù)據(jù):
時間(s)020406080
n(NO2)/mol0.40n10.26n3n4
n(N2O4)/mol0.000.05n20.080.08
①該反應的平衡常數(shù)K的值為2.78;
②若在相同情況下最初向該容器充入的是N2O4,要達到上述同樣的平衡狀態(tài),N2O4的起始濃度是0.1mol/L.
③計算②中條件下達到平衡后混合氣體的平均相對分子質(zhì)量為57.5;(結(jié)果保留小數(shù)點后一位)

分析 (1)正反應為吸熱反應,升高溫度平衡正向移動,平衡體系中NO2的體積分數(shù)增大;
A、C處于等溫線上,壓強越大反應速率越快;
(2)①60s處于平衡狀態(tài),平衡時n(N2O4)=0.08mol,則平衡時n(NO2)=0.4mol-0.08mol×2=0.24mol,再根據(jù)K=$\frac{c({N}_{2}{O}_{4})}{{c}^{2}(N{O}_{2})}$計算平衡常數(shù);
②該容器只充入的是N2O4氣體,恒溫恒容下,要達到上述同樣的平衡狀態(tài),為等效平衡,按化學計量數(shù)轉(zhuǎn)化應得到0.4mol的NO2,據(jù)此計算N2O4的起始濃度;
③題②的條件下達到平衡與原平衡為等效平衡,混合氣體的平均相對分子質(zhì)量相同,由表中數(shù)據(jù)可知,原反應在60s達平衡,根據(jù)差量法計算平衡時混合氣體的總的物質(zhì)的量,根據(jù)平均分子量=$\frac{氣體總質(zhì)量}{氣體總物質(zhì)的量}$計算.

解答 解:(1)正反應為吸熱反應,升高溫度平衡正向移動,平衡體系中NO2的體積分數(shù)增大,故溫度T1<T2,
A、C兩點都在等溫線上,C的壓強大,則A、C兩點的反應速率:A<C,
故答案為:<;<;
(2)①60s處于平衡狀態(tài),平衡時n(N2O4)=0.08mol,則平衡時n(NO2)=0.4mol-0.08mol×2=0.24mol,故答案為K=$\frac{c({N}_{2}{O}_{4})}{{c}^{2}(N{O}_{2})}$=$\frac{\frac{0.08}{2}}{(\frac{0.24}{2})^{2}}$=2.78,
故答案為:2.78;
②該容器只充入的是N2O4氣體,恒溫恒容下,要達到上述同樣的平衡狀態(tài),為等效平衡,按化學計量數(shù)轉(zhuǎn)化應得到0.4mol的NO2,故起始充入的N2O4氣體物質(zhì)的量為0.4mol×$\frac{1}{2}$=0.2mol,N2O4的起始濃度是 $\frac{0.2mol}{2L}$=0.1mol•L-1
故答案為:0.1;
③題②的條件下達到平衡與原平衡為等效平衡,混合氣體的平均相對分子質(zhì)量相同,由表中數(shù)據(jù)可知,原反應在60s達平衡,平衡時N2O4為0.08mol,則:
2NO2?N2O4 物質(zhì)的量減少△n
1                1
0.08mol          0.08mol
故反應后混合氣體的總的物質(zhì)的量為0.4mol-0.08mol=0.32mol,
混合氣體平均相對分子質(zhì)量為$\frac{0.4×46}{0.32}$=57.5
故答案為:57.5.

點評 本題考查化學平衡圖象、化學平衡計算與影響因素與、化學平衡常數(shù)等,題目較為綜合,難度中等,(2)中②注意等效平衡的利用.

練習冊系列答案
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20.25℃時,將V1L PH=a 的NaOH溶液和V2L PH=b 的鹽酸溶液混合后,溶液呈中性.若a+b>14,則V1/V2的值為( 。
A.10a+b-14B.1014-a-bC.1014+a-bD.10a+b+14

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1.氮元素是重要的非金屬元素,按要求回答下列問題.
(1)向甲、乙兩個均為2L的密閉容器中,分別充入0.6molN2和1.6molH2,發(fā)生反應:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0,甲容器在溫度為T1的條件下反應,達到平衡時NH3的物質(zhì)的量為0.8mol,乙容器在溫度為T2的條件下反應,達到平衡時N2的物質(zhì)的量為0.1mol,則T1<T2(填“>”或“<”),甲容器中反應的平衡常數(shù)K=200.
(2)氨氣在純氧中燃燒,生成一種單質(zhì)和水,科學家利用此原理,設計成氨氣--氧氣燃料電池,則通入氨氣的電極在堿性條件下發(fā)生反應的電極反應式為2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O.
(3)NOx是大氣污染物,處理NOx的一種方法是利用甲烷催化還原NOx
①CH4 (g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O (g)△H1=-574kJ/mol
②CH4 (g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O (g)△H2=-867kJ/mol
若用4.48LCH4還原NO生成N2,則放出的熱量為232kJ(氣體體積已折算為標準狀況下)
(4)HNO3和As2S3能發(fā)生反應:As2S3+10HNO3═2H3AsO4+3S+10NO2↑+2H2O,反應中被氧化的元素為As、S,若該反應中轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為5mol時,將生成的S全部轉(zhuǎn)化為濃H2SO4,然后與足量的銅在加熱條件下反應消耗銅的量a(填序號).
a.小于0.75mol  b.等于0.75mol   c.大于0.75mol  d.無法確定
(5)將0.1mol氨氣分別通入1L pH=1的鹽酸、硫酸和醋酸溶液中,完全反應后三種溶液中NH4+離子的濃度分別為c1,c2,c3,則三者中濃度大小的關系為c1=c2<c3(用c1,c2,c3和>、<、=表示).已知醋酸銨溶液呈中性,常溫下CH3COOH 的ka=1×10-5mol•L-1 ,則該溫度下0.1mol•L-1 NH4Cl的溶液的pH為5.

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3.有一包固體粉末,可能含有下列陽離子和陰離子中的若干種:K+、NH4+、Cu2+、Mg2+、Cl-、SO42-、CO32-,試根據(jù)以下實驗現(xiàn)象判斷這包粉末中 一定不含有的離子是NH4+、Cu2+、Mg2+、CO32-,肯定含有的離子是K+、Cl-或SO42-中的至少一種
(1)取少量固體,加適量蒸餾水,攪拌后固體全部溶解,得到無色透明溶液.
(2)向(1)溶液中加入濃NaOH溶液無明顯變化,加熱,沒有氣體產(chǎn)生.
(3)再取少量固體,加入稀硝酸,攪拌后固體全部溶解,沒有氣體放出.

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10.在200mLMgCl2,AlCl3的混合溶液中,濃度為:MgCl2 2mol/L,AlCl3 3mol/L.現(xiàn)欲使其中的Mg2+轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2沉淀而從溶液中分離出來,至少需要0.8mol/LNaOH溶液的體積是(  )
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20.下列有關電離或離子方程式中,正確的是(  )
A.將飽和FeCl3溶液滴入沸水中制備膠體:Fe3++3H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe(OH)3↓+3H+
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7.(1)相同條件下,體積之比為a:b和質(zhì)量之比為a:b的H2和O2的混合氣體,其平均相對分子質(zhì)量為$\frac{2a+32b}{a+b}$和$\frac{32(a+b)}{16a+b}$.
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4.為確定某鋁熱劑(含氧化鐵Fe2O3和鋁)的組成,分別進行下列實驗.
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(2)若另取a g樣品將其加熱引燃,恰好完全反應,該反應的化學方程式是2Al+Fe2O3$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Al2O3+2Fe,則a為21.4 g.
(3)待(2)中反應產(chǎn)物冷卻后,加入足量鹽酸,反應的離子方程式為Fe+2H+=Fe2++H2↑和Al2O3+6H+=2Al3++3H2O,同時生成的氣體在標準狀況體積為4.48L.

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5.化合物A是合成天然橡膠的單體,分子式為C5H8.A的一系列反應如下(部分反應條件略去):

已知:
回答下列問題:
(1)A的結(jié)構(gòu)簡式為,化學名稱是2-甲基-1,3-丁二烯;
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(3)②的反應方程式為
(4)①和③的反應類型分別是加成反應,取代反應
(5)C為單溴代物,分子中有兩個亞甲基,④的i)化學方程式為

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